坦科花岗质伟晶岩底板接触带的H_2O-CH_4-NaCl-CO_2包裹体:应用显微测温、激光喇曼光谱和气相色谱法测得的内部压力和成分

S.E.Manitoba应用显微测温法(MT)、激光喇曼光谱法(LRS)和气相色谱法(GC)研究了坦科(Tanco)花岗质伟晶岩底板接触带电气石和石英中的流体包裹体。含CH_4的水溶液包裹体产于底板角闪岩接触带的交代电气石中。用MT法获得的内压估算值低于用LRS获得的估算值(平均差=5.4±1.9MPa)。出现这一差别的原因可能是Th CH_4(V)的测定有误差,以及在Th CH_4(V)条件下CO_2优先进入了笼形化合物。LRS的压力估测值(12.5—18.4MPa)被认为是较正确的。根据该压力估测值得到的水相盐度高于用MT数据推算出的盐度:10—20 eq.wt％NaCl。GC全分析测得的这些包裹体的组成为:97.3 mol％H_2O,0.4mol％CO_2,250ppmC_2H_6,130ppmN_2,33ppmC_3H_8,11ppmC_2H_4,3ppmC_3H_6以及痕量C_4烃类。该组成大致类似于MT算得的组成(92％H_2O和8％CH_4,水相中溶解的7 eq.wt％NaCl和CH_4相中溶解的2 mol％CO_2),据估计,这是由于在电气石中以单一成因包裹体占优势的结果。但是在组成上仍存在两点差异:1)该流体由GC测得的CH_4/CO_2比值为5.33,明显低于由MT揭示的比值(49.0);2)与GC测得的H_2O含量98 mol％相比,由MT估算的H_2O含量为92mol％。GC的分析结果可能是由于受到电气石中次生包裹体的污染。但是,次生包裹体的含量低说明,它们不可能是造成这种偏?     

麻粒岩流体包裹体中的甲烷是氢扩散的产物吗?

麻粒岩变质级岩石的包裹体的大量研究表明,这类岩石中有富含CO_2的包裹体存在,它们似乎是在接近高峰变质期时被捕获的。据报道,这类包裹体中CO_2的最终熔化温度[Tm(CO_2)]常低于CO_2三相点温度(-56.6℃),有些甚至低于-60℃。这种冰点下降常归因于诸如CH_4这样的第二种挥发份的存在。CH_4的存在在某些情况下已为喇曼光谱或质谱分析所证实。CO_2的熔化温度接近于-56.6℃,常被认为是包裹体中含有“几乎纯的CO_2”的证据。然而,也可能存在大量的CH_4,不过它们似乎可使冰点略有降低。 对代表麻粒岩相变质作用条件的C-O-H流体化学形式的形成所作的计算表明,在石墨存在的情况下,CH_4在高峰变质流体中所占的比例很大,但它在富CO_2流体中绝不会成为主要化学形式。在大多数情况下CH_4的量实际上用显微测温法或光谱法是不能测出的。CO_2和CH_4只有在水溶液流体包裹体中才能成为主要化学形式。捕获后的化学形式在质量不变情况下转变为流体包裹体,并不能产生所报道的成分,除非在该包裹体中发生石墨沉淀。因此,所观测到的成分要求在捕获后由于出现成分丢失或获得而产生的成分变化。 通过假定向着温度轴呈凹形和凸形上升的假想的温度-压力曲线(分别为T-凹形和T-凸形曲线,我们从6kbar(1 kbar=100MPa)、800℃起模似了T、P     

利用U-1000型激光喇曼探针测定流体包裹体气体成分的研究

本文报道了利用激光喇曼探针分析流体包裹体中H_2S、CO_2,CH_4气体的初步结果,讨论了包裹体内压与气体谱峰位置、定量分析气体成分等基本问题。结果表明,这种方法能够在不打开包裹体的情况下分析半个包裹体(>10μm)的气体成分,其检测限为1—2mol％,定量分析的误差小于5％。     

显微镜下测定温度的新仪器——盖克斯麦卡(Chaixmeca)显微测温计

气液包裹体研究中所遇到的主要困难是包裹体的体积太小,以致长期来局限于用常规化学方法进行某种测量来分析包裹体的成分。不过,矿物学家们总是试图用物理学方法确定包裹体的特征,其中起着重要作用的就是显微测温计(显微镜下测定相转变温度)。 目前,关于H_2O、CO_2、H_2O-CO_2、H_2O-NaCl、CH_4和H_2O-CH_4系的物理化学方面已经有许多实验数据。很显然,这些     

根据显微测温结果确定混溶CO_2-H_2O包裹体的相体积

利用显微测温结果确定混溶CO_2-H_2O包裹体的成分和体积比是目前建立的一种新的图解法。假如仅知某一混溶CO_2-H_2O包裹体的四个变量中的两个变量,其他两个变量便可以从上述四个变量的关系图求得。利用该图解便可根据部分和总的均一温度测量结果推导出CO_2相的体积分数。反过来,如果有可靠的目测体积估算数据,该方法也可以用来确定某个在达到总体均一化之前发生爆裂的包裹体的理论均一温度。该图解法也可用于NaCl含量≤6wt％的混溶CO_2-H_2O包裹体。     

含H_2S流体包体的特征

<正> 引言 尽管经常怀疑压碎的矿物中逸出的恶臭气昧主要是H_2S,但至今还是很少把H_2S作为流体包体主要成分来描述。据Roedder的关于流体包体成分的详尽资料(1972),与CO_2、H_2、N_2、CH_4和CO相比,H_2S和C_2H_4是次要组分。     

青海南部高原积雪期与生长季高寒草甸土壤CO2、CH4和N2O通量的观测

以静态箱采集气体和气相色谱分析气体浓度方法,测定分析了青海南部高原积雪期和生长季高寒草甸土壤CO_2、CH_4和N_2O通量.结果表明在积雪集中期的3月3日和4日,积雪深度为9~10 cm时,土壤CO_2通量为1.33 g·(m~2·h)-1、N_2O通量为0.21 mg·(m~2·h)-1、CH_4通量为-0.19 mg·(m~2·h)-1;在积雪末期的4月30日,积雪深度在8~9 cm时,土壤CO_2通量为4.70 g·(m~2·h)~(-1)、N_2O通量为0.24 mg·(m~2·h)-1、CH_4通量为-1.23 mg·(m~2·h)-1;积雪深度小于4 cm时,土壤CO_2和N_2O通量较低或为负值,土壤CH_4通量为负值且绝对值较小.土壤CO_2和N_2O通量与积雪深度呈正相关、土壤CH_4通量与积雪深度呈负相关(P0.05),土壤CO_2与CH_4通量及CH_4与N_2O通量间呈负相关、土壤CO_2与N_2O通量间呈正相关.土壤CO_2和N_2O通量在生长季较高、在积雪末期其次、在积雪集中期较低;土壤CH_4通量为负值,其绝对值在生长季和积雪末期较大.结果说明积雪改变将影响青藏高原高寒草甸土壤温室气体通量.     

模拟酸雨对福州平原水稻田温室气体排放的影响

农田生态系统是温室气体的重要排放源,研究酸雨对水稻田温室气体排放及其综合增温潜势的影响,对我国酸雨背景下农田生态系统固碳减排具有重要的现实意义.本文以福州平原水稻田为研究区,通过模拟酸雨探讨其对水稻田CO_2、CH_4和N_2O排放通量及其综合增温潜势的影响.结果表明:模拟酸雨并未显著改变早、晚稻田CO_2、CH_4和N_2O排放的季节变化规律,但降低了其排放通量.与对照组相比,pH=4.5酸雨作用下,早稻田CO_2、CH_4和N_2O平均排放通量依次降低11.54%、133.33%和22.22%,晚稻田CO_2和N_2O平均排放通量依次降低39.53%、156.00%,而CH_4平均排放通量与对照组差异不显著;pH=3.5酸雨作用下,早稻田CO_2、CH_4和N_2O平均排放通量分别降低10.82%、75.00%、54.00%,晚稻田平均排放通量分别降低17.32%、20.00%和197.67%.综合增温潜势表明,CO_2的增温潜势显著高于CH_4和N_2O,是稻田生态系统中温室效应的主要温室气体,在pH=4.5和pH=3.5的酸雨作用下,早、晚稻田生态系统温室气体综合增温潜势均降低.     

湘西金矿矿物包裹体中气体成分的测定与研究

<正> 湘西金矿是一个钨、锑、金等多种金属伴生的大型矿床。为进一步查明该矿床的形成条件,测定参与成矿过程的气相成分,对阐明湘西金矿的成矿机理和矿床成因具有重要的意义。为此,我们对湘西金矿沃溪矿区几条主要矿脉中的几十个石英样品进行了包裹体(以下简称包体)中H2O、CO_2、CH_4、O_2、N_2、H_2、     

降雨对城市草坪温室气体源汇效应的影响

利用静态箱法研究了夏季降雨对上海市城市草坪温室气体排放的影响,结果表明,晴天上海市城市草坪是N_2O和CO_2的源,CH_4的汇;降雨会削弱N_2O和CO_2排放,使得草坪由CH_4的汇转变为排放源。N_2O通量在晴天和雨后分别为1.37±3.47和1.06±2.67μmol/(m2·h),CO_2通量在晴天和雨后分别为13.33±8.59和6.46±2.61mmol/(m~2·h),CH_4通量在晴天和降雨后分别为-0.08±3.77和0.22±6.27μmol/(m~2·h)。明暗箱对比实验显示,草坪生态系统能有效缓解土壤对大气N_2O和CO_2的贡献。N_2O和CO_2通量与光合有效辐射和温度呈显著负相关(p0.01),CH_4和二者相关性不显著。降雨通过降低光合作用和温度,间接削弱城市草坪CO_2和N_2O的排放。降雨可能通过提高含水率抑制城市草坪对CH_4的吸收,促进其排放。     

加拿大魁北克省加斯佩区与花岗岩有关的马德莱娜铜矿床中流体的演化及其在成矿中的作用

魁北克马德莱娜铜矿床的容矿岩石为黑云母角页岩,与麦克杰里格尔花岗岩杂岩体相邻,由网脉状矿体组成,从中心向外呈现出斑铜矿-黄铜矿到黄铜矿-磁黄铁矿的分带现象。矿化早于接触变质主期,与黑云母、钙硅酸盐脉及其蚀变组合伴生。绿泥石-白云母蚀变及石英-碳酸盐脉晚于矿化。脉石英含有低、高盐度的含水包裹体、CO_2-CH_4含水包裹体及无水的流体包裹体。等容线投影图表明,矿床形成于400—600℃,1—2kbar。低的冰熔化温度、低共熔温度表明,某些含水包裹体含钙高。本文建立了以下流体演化模式,即高盐度的正岩浆流体与富含有机质的页岩反应形成富含CH_4和N_2的流体,导致黑云母蚀变。在局部地区,正岩浆流体与钙质层反应,释放出CO_2,使流体中钙质增加,因而导致钙硅酸盐蚀变。主要由地层水形成的低盐度流体,导致了绿泥石-白云母蚀变及石英-碳酸盐脉的形成。从矿化中心向外,水/岩比值降低,从而导致温度和(或)Cu/Fe比降低以及a_(H_2S)增加,这被用来解释硫化物矿物的分带现象。     

中国城镇污水处理厂温室气体排放时空分布特征

城镇污水处理厂由于运行过程中能够大量产生二氧化碳(CO_2)、甲烷(CH_4)和氧化亚氮(N_2O),而被视为重要的人为温室气体释放源.采用基于污染物削减量的排放因子法建立了2014年中国城镇污水处理厂温室气体(CO_2、CH_4和N_2O)排放清单,并分析温室气体排放的时空分布和影响因素.结果表明,2014年中国城镇污水处理厂温室气体排放总量(以CO_2-eq计)为7 348.60 Gg,CO_2、CH_4和N_2O排放量分别为6 054.57 Gg、27.47 Gg(769.08 Gg,以CO_2-eq计)和1.98 Gg(524.95 Gg,以CO_2-eq计);各省份间排放量差异明显,华东地区排放量较高,西北地区排放量较低,西藏几乎没有排放,2005~2014年这10年间中国通过城镇污水处理厂排放的温室气体总量增长了229.4%,CO_2、CH_4和N_2O的涨幅分别为217.9%、217.9%和520.3%;地区经济的发展水平和污水处理量与当地城镇污水厂温室气体释放量相关性最大,人均蛋白质供应量与城镇污水厂N_2O产生量密切相关.     

芦苇植株对湿地温室气体排放的影响及其日变化特征

利用静态箱-气相色谱法对夏季(7月、8月和9月)长江河口湿地芦苇植被CO_2、CH_4和N_2O的叶面通量、茎秆扩散速率以及沉积物通量的日变化进行研究。结果显示,通过芦苇叶片排放的N_2O与CH_4的量分别为2.99μg/(m~2·h)和15.36μg/(m~2·h),CO_2则呈现白天吸收(-120.86 mg/(m~2·h))、夜间排放(69.39 mg/(m~2·h))的特点。芦苇茎秆N_2O、CH_4和CO_2平均扩散速率分别为1.96μg/h、142.45μg/h和10.69 mg/h,沉积物平均排放通量为N_2O 8.18μg/(m~2·h)、CH_41.58 mg/(m~2·h)、CO_2169.66 mg/(m~2·h)。芦苇茎秆和沉积物界面CH_4和CO_2的排放均呈现出明显的"单峰型"昼夜变化规律,其排放峰值集中在日照及温度最高的9:00至15:00。芦苇植株是影响温室气体排放变化的因素之一。芦苇植株在光合作用下吸收CO_2并促进CH_4的排放,而芦苇发达的根系及茎秆是温室气体排放的主要途径。同时,Pearson相关性分析表明温度对芦苇群落CH_4和NO2的排放影响显著,但与CO_2通量的相关性不明显。土壤氧化还原电位对3种气体的排放均有显著影响。     

用C-O-H-N体系中的高密度挥发物校正激光喇曼显微探针

已有三种在C-O-H-N体系中产生高密度挥发物标样的方法,供激光喇曼显微探针(LRM)校正之用,这三种方法是:合成流体包裹体法、密封熔融石英管法和高压腔法。欲定量解释混合挥发性流体包裹体的喇曼光谱,需要知道每种化学形式对压力和组分敏感的喇曼散射效率或定量因子,因此,必须对已知组分和压力的挥发物混合物的这些参数进行校正。 合成流体包裹体有两个优点:一是包裹体能方便地用于辅助的显微热台法(MT)研究,二是其大小和光学性质类似于天然样品。缺点是不易生成无H_2O的挥发性混合物,生成的包襄体组分也不稳定,不易得到包裹体的准确组分和密度,且实验步骤复杂。 密封熔融石英管法的主要优点是简便,缺点是难以预测复杂挥发性组分的准确成分,仅能估计密度,不能进行辅助的MT法研究。 高压腔法的优点是能产生特定已知组分的挥发性混合物,对压力容易改变和监测。缺点是不能进行辅助的MT测定,装置庞大。在这三种校正LRM的方法中,高压腔法对控制样品的组分和总压力最为方便可靠 我们用高压腔法得到的初步数据有:(1)等摩尔CH_4-N_2混合物中CH_4和N_2的喇曼定量因子之比值;(2)在压力达69MPa时混合物中CH_4和纯CH_4的v_1谱峰位置。这些数据已成功地用于德卢斯(Duluch)杂岩的天然包裹体,从而获得了它们的组分和总压?     

苏北潮滩温室气体排放的时空变化及影响因素

滨海湿地温室气体CO_2、CH_4和N_2O的排放在全球碳氮循环中发挥着重要的作用,进一步影响着全球气候变化.为研究滨海湿地CO_2、CH_4和N_2O排放的时空变化及影响因素,以苏北潮滩为例,采用静态暗箱-气相色谱法,于2013年4月至2014年3月,测定了不同时空尺度下CO_2、CH_4和N_2O通量的变化规律,并分析了影响温室气体通量变化的环境因素.结果表明,CO_2、CH_4和N_2O通量的季节变化的最大值出现在夏季,CO_2和N_2O通量的最小值出现在冬季,而CH_4在春季表现为弱吸收;互花米草滩年均排放CO_2量最大,为(766.3±496.9)mg·(m2·h)~(-1),芦苇滩年均排放CH_4和N_2O最大,分别是(0.420±0.900)mg·(m2·h)~(-1)和(17.4±5.0)μg·(m2·h)~(-1).光滩表现为对CH_4的吸收,为(-0.004±0.032)mg·(m2·h)~(-1),对CO_2和N_2O的排放,且排放通量最小,分别是(57.1±16.2)mg·(m2·h)~(-1)和(6.1±2.1)μg·(m2·h)~(-1).全球变暖潜能的最大值出现在互花米草滩,为68 841.280 kg·(hm2·a)~(-1),分别是芦苇滩和碱蓬滩的1.41倍和3.02倍,光滩的GWP最小,为5 002.100 kg·(hm2·a)~(-1).通过Pearson相关分析发现,除光滩外,CO_2通量与气温、土温呈显著的相关性(P0.05),而CH_4和N_2O通量与温度则不存在显著的相关性.尽管如此,CO_2、CH_4和N_2O通量的时间变化更多地是受温度以及植被生长状况的影响,而空间变化则主要由植被的状况所决定;外来种互花米草主要是通过增加CO_2排放来影响滨海湿地的全球变暖潜能.     

激光拉曼光谱法测定生物燃气的气体组分

文章提出了一种基于激光拉曼光谱仪的生物燃气气体组分含量的快速分析方法,实现了生物燃气中C_1~C_3、H_2、O_2、N_2、CO、CO_2共11种气体成分的同时测定。通过实验测定、计算CH_4主峰处其他气体相对于CH_4的折算系数,解决了拉曼光谱中存在的重叠峰使CH4测量不准确的问题。同时通过实验和分析确定了合理的积分时间和气体压力。实验表明,所有组分都能被测量出来,并且测量的绝对误差小于1%,基本满足生物燃气组分含量的现场分析的精度和稳定性要求。     

应用固体探针质谱法测定流体包裹体气体成分及气体成分在矿化过程研究中的应用

四极质谱仪能直接插入电离室的固体探针已用于流体包裹体的气相成分分析。这种探针可容纳一个能被连续加热或用可变的加热速率从30—750℃逐步加热的固体样品,爆裂的气体直接释放到光谱仪信号源中,因而可减少污染。分析应用了一个单离子监测模式程序,这种程序可以分别地检测预选的26种气体,而且可应用这种方法分析Pg级的气体。应用面积求积仪检测并分别分析包裹体的每一个单一爆裂,计算机程序自动地查出背景值以上的基线。对于单一爆裂或不同温度区间的全部爆裂以及总区间之和,都计算了气体比值。应用常规岩相学和显微测温分析测定不同世代的包裹体及其爆裂温度,然后把含有典型流体包裹体或作分析靶的包裹体的两面抛光薄片的细片切下来,送到固体探针内并适当加热。 已分析的主要气体化学形式有CO_2、CO-N_2(未区分)、H_2O、H_2S和几乎所有的轻烃类,还分析了不同主矿物,如石英、萤石、重晶石和硫化物中的流体包裹体。这种方法最重要的优点是,分析结果能与特定的包裹体类型相对应,因为只需要少量的样品,可使其从两面抛光的薄片上容易选择特定区域。另一个优点是,能够使石英的包裹体中存在的气相和与石英共生的硫化物中包裹体的气相相对应,因此可确认或否认这两种矿物捕获了相似的流体。正在进行的大部分试     

实验室生长的NaCl-H_2O、NaCl-KCl-H_2O、NaCl-MgCl_2-H_2O和NaCl-CaCl_2-H_2O体系的石盐晶体中流体包裹体的熔化性质(摘要)

<正> 石盐晶体中的含水流体包裹体的化学成分,可以根据冰、水石盐和钾石盐的观测熔化性质来加以精确测定。在实验室生长的石盐晶体(NaCl-H_2O、NaCl-KCl-H_2O、NaCl-MgCl_2-H_2O和NaCl-CaCl_2-H_2O体系)中观测到的一些流体包裹体的熔化性质,与预测的稳定平衡关系不一致。在NaCl-H_2O和NaCl-KCl-H_2O     

生物炭施用量对紫色水稻土温室气体排放的影响

为探究生物炭施用量对紫色水稻土温室气体排放的影响,通过盆栽试验,采用静态暗箱/气相色谱法,研究了不施肥对照(CK)、常规施肥(NPK)、10 t·hm-2生物炭+NPK(LBC)、20 t·hm-2生物炭+NPK(MBC)、40 t·hm~(-2)生物炭+NPK(HBC)这5种处理下温室气体的排放规律.结果表明:(1)生物炭施用显著降低了土壤CH_4排放通量,其排放通量大小顺序为:NPKCKLBCMBCHBC,各处理CH_4排放通量均呈单峰型曲线,峰值主要集中在水稻的生长后期,整个观测期CH_4的排放通量在-0.05~47.34 mg·( m~2·h)~(-1)之间;各处理CO_2排放通量变化较复杂,介于32.95~1 350.88mg·( m~2·h)~(-1)之间,除LBC和MBC处理呈双峰型曲线外,其余处理均呈单峰型,不同生物炭施用量处理均延后了CO_2排放通量峰值出现的时间;N_2O的排放通量在-309.39~895.48μg·( m~2·h)~(-1)之间,除LBC处理呈双峰型曲线变化外,其余处理均呈单峰型曲线;(2)与空白对照处理相比,生物炭处理均可显著降低CH_4的累积排放量,而促进了CO_2和N_2O累积排放量,CH_4、CO_2和N_2O的平均累积排放量从大到小分别为CKLBCMBCHBC处理、LBCMBCHBCCK处理和HBCMBC≈LBCCK处理;与常规施肥处理相比,不同施用量生物炭添加均可显著降低CH_4和CO_2的排放,且生物炭添加量越多,对CH_4和CO_2排放的减缓作用越明显,但是对N_2O排放的抑制作用尚不明显;(3)在100 a时间尺度上各生物炭处理可显著降低温室气体的综合增温潜势,表明生物炭配施化肥是一种有效的减排措施.     

矿物包裹体中H_2、CO、CH_4、CO_2、H_2O的气相色谱连续测定

<正> 气相色谱法测定矿物包裹体中 H_2、CO、CH_4、CO_2、H_2O,目前多采用两种以上的方法或一个附有两根色谱柱的切换系统才能完成。本文报道了只用一根1米长的 TDX-01色谱柱,氩气为载体,热导池检测,用0.2—0.5克样品在半小时内就可同时完成包裹体中上述组份的提取、分离和测定。